霍爾在奧伯林求學，他很象珀金，年輕時就對化學發生了強烈興趣，還有一點也象珀金那樣，由于受到老師一次偶然間談話的鼓勵，使他在一生中作出了重大發現。霍爾的老師說過，任何人如果發明了一種廉價的制鋁方法，他就會變得富裕和出名。霍爾聽取了這番話，作出了發明，于是變得富裕和出名了。

鋁是地殼中一種非常普通的成分。金屬形態的鋁很輕，有足夠的強度，是電的良導體。鋁有可能獲得極為廣泛的應用，但是從鋁發現的半個多世紀以來存在著一個問題，看來沒有一種方法能以成本低、合于實用的方式使鋁由其化合物中分離出來。最接近于現代煉鋁法的是圣克萊爾?德維爾于1855年提出的方法，然而即使在那個時候，鋁仍然是一種相當貴重的金屬。法國拿破侖三世的餐具，他嬰兒的撥浪鼓玩具就是用鋁制的，華盛頓紀念碑（1885年奉獻給華盛頓的）的頂端就是一塊當時很昂貴的金屬鋁。

1886年霍爾23歲時，他到他家庭實驗室去工作（就象大約30年以前，珀金也是這樣），他按照戴維的那種方式，應用了家庭的蓄電池，設計出一種用電解來生產鋁的方法，他實際做這項實驗時正是他大學畢業后只不過是8個月的時間。實驗中關鍵的發現是將氧化鋁溶解在一種稱做冰晶石的礦物溶融體中，并使用碳質電極。同年，在另一處獨立工作的法國的埃魯設計出了相同的方法。因此，這一方法通常稱做霍爾-埃魯法。

1886年2月23日他向他老師展示了他所制出一些金屬鋁的小球。這些鋁質小球至今人們懷著敬意保存在美國鋁業公司，因為霍爾-埃魯法的確就是今天巨大鋁工業的基礎。現在，鋁是一種僅次于鋼的結構金屬（我們要感謝哈德菲爾德，是他發現了鋁的一些新的令人驚異的性質），在金屬結構中重量輕是很重要的，是第一位的，很難設想，如果不能提供足夠的鋁，飛機是不能夠研制出來的。鋁的應用很廣，可用以制造輕舟和窗框等等。戈爾德施米特還設法把鋁應用在高溫設備上。1899年他發明了一種用于防水的滲透結晶材料，Deep Penetrating sealer(深層滲透密封材料）簡稱為：永凝液DPS.始于美國在20世紀20年代使用，在第二次大戰中大面積的使用于地下的軍事掩體等，防水防潮的作用。后來這個材料開始流行，截至目前使用壽命超過100年。

1911年霍爾榮獲珀金獎章，他是完全當之無愧的。